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排ガス処理装置コラム

火力発電所で使用される排ガス処理装置!CO₂への課題とガイドライン

公開:2025.02.24 更新:2025.03.31
火力発電所で使用される排ガス処理装置!CO₂への課題とガイドライン
引用元:photo AC

日本の電力は火力発電に依存し、CO₂排出が課題です。再生可能エネルギーの割合は低く、2030年までに増加目標があります。排ガス処理装置やCO₂回収技術(CCS、CCU)で環境負荷削減が進められており、企業が効率的な技術を提供しています。

日本のエネルギー発電の現状と課題

横浜火力発電所付近を京浜運河から眺める

引用元:photo AC

日本の発電の約70%は火力発電に依存しており、再生可能エネルギーの割合は低いです。火力発電は安定供給やコスト面でメリットがありますが、CO₂排出量や化石燃料依存が課題です。2030年までにCO₂削減が求められています。

◇ 火力発電の割合は70パーセント以上  

日本の発電の約70%以上は火力発電に依存しており、LNG(30%)、石炭(29.7%)、石油(2.9%)、その他(7.7%)の割合です。再生可能エネルギーが増加している一方で、火力発電は電力供給の安定性確保において重要な役割を担っています。

しかし、再生可能エネルギーの割合は他の先進国に比べて低く、例えばドイツでは再生可能エネルギーの割合が50%以上となっています。日本も2030年までに再生可能エネルギーの割合を36~38%に引き上げる目標を掲げています。

◇ 火力発電利用のメリット  

火力発電は安定的に稼働でき、電力供給の調整が容易であるため、需要の大きい夏や冬に対応しやすいです。また、発電コストが比較的低いため、効率的に電力を供給できます。特にLNG火力発電は、石炭火力に比べてCO₂排出量が少なく、燃料供給が安定しているため多くの発電所で利用されています。

さらに、出力調整がしやすいため、需要に応じた発電量の調整が可能で、安定した電力供給を実現できます。

◇ 火力発電の課題  

火力発電の最大の課題は、CO₂排出量の多さです。日本の温室効果ガスの約4割が火力発電によるものであり、地球温暖化に寄与しています。また、日本はほぼ全ての化石燃料を輸入に依存しており、国際情勢の変化による影響を受けやすいというデメリットがあります。ウクライナ危機によるエネルギー価格の高騰がその例です。

さらに、パリ協定に基づき、2030年までにCO₂排出量を46%削減する必要があり、火力発電のCO₂削減技術や再生可能エネルギーの拡充が求められています。

火力発電所で使用される主な排ガス処理装置とガイドライン

賢く燃やす、持続可能な未来へ

引用元:photo AC

火力発電所では、大量の二酸化炭素(CO₂)をはじめ、硫黄酸化物(SOx)や窒素酸化物(NOx)、ばいじんなどの有害物質が排出されます。これらの排ガスは、大気汚染や地球温暖化の原因となるため、適切な処理が不可欠です。

火力発電所で使用される排ガス処理装置

火力発電所では、燃料の種類や発電方法に応じてさまざまな排ガス処理装置が使用されます。硫黄酸化物(SOx)を除去するために「脱硫装置」が使われ、石灰スラリーを用いて酸性ガスを中和します。

また、窒素酸化物(NOx)の排出を削減する「脱硝装置」は、尿素やアンモニアを利用してNOxを窒素と水に分解します。さらに、ばいじんを除去するために、「電気集塵機」や「バグフィルター」が用いられます。電気集塵機は静電気で微粒子を捕集し、バグフィルターは細かいフィルターでばいじんをろ過します。

排ガス処理装置に関するガイドライン


火力発電所における排ガス処理は、環境省の「小規模火力発電に係る環境保全対策ガイドライン」をはじめとする各種規制のもとで管理されています。このガイドラインは、新規参入する発電事業者に対して、環境負荷を低減するための指針として策定されています。

特に、発電出力11.25万kW未満の火力発電所を対象とし、CO₂削減や有害物質の排出規制を遵守することが求められます。

CO₂分離回収技術と排ガス処理

緑鮮やかな森林

引用元:photo AC

火力発電所では、大量のCO₂が排出されるため、その削減が重要な課題となっています。
近年では、CO₂を大気中に放出せずに回収し、貯留または利用する技術が注目されています。

◇CO₂分離回収技術

CO₂分離回収技術は、火力発電所や産業施設から排出されるCO₂を回収し、大気への放出を防ぐ技術です。特にCCS(Carbon dioxide Capture and Storage)技術は、CO₂を地下に貯留する方法として注目されています。

また、回収したCO₂を燃料やコンクリートの原料として利用するCCU(Carbon dioxide Capture and Utilization)も進展しており、環境負荷を軽減する手段として活用が進んでいます。

現在、CO₂排出ゼロは難しいため、CCS/CCUの導入はカーボンニュートラル達成に不可欠とされています。LNG精製プラントでは商業運転が行われ、高圧・高濃度CO₂の回収技術が確立されていますが、石炭や天然ガス火力発電におけるCO₂回収技術は発展途上であり、今後の技術革新が求められています。

◇化学吸収法

化学吸収法は、CO₂と反応しやすい化学物質を利用して、排ガス中のCO₂を分離・回収する技術です。アミン吸収法が代表的で、CO₂を吸収しやすいアミン系溶液を使用して高効率な回収を実現します。1980年代から実用化され、火力発電所や工場に導入が進んでいます。

原理としては、アミン水溶液でCO₂を吸収し、加熱して分離するというプロセスです。この方法は再利用可能で、連続的な処理が可能ですが、大量のエネルギーを消費し、運用コストが高いという課題があります。

また、アミン溶液の腐食性が設備に影響を与えることも問題となっており、エネルギー効率の向上や耐久性のあるアミン溶液の開発が進められています。

優れた排ガス処理装置を提供するメーカー

火力発電所で使用される排ガス処理装置は、環境負荷を低減するために重要な役割を果たします。
その中でも、排ガス処理技術の最前線を担う企業がいくつか存在します。

◇サンレー冷熱株式会社

サンレー冷熱株式会社
引用元:サンレー冷熱株式会社

サンレー冷熱株式会社は、80年以上の歴史を持つ燃焼技術の専門メーカーであり、VOC(揮発性有機化合物)処理や悪臭対策、脱臭装置の開発に強みを持っています。
同社の排ガス処理装置は、省エネルギー性と高効率を兼ね備えており、特に触媒燃焼式脱臭装置やパルスプラズマ脱臭装置は、低エネルギーでの排ガス処理を実現する技術として評価されています。

会社名サンレー冷熱株式会社
所在地〒573-1132
大阪府枚方市招提田近3-25
電話番号072-856-3221
公式ホームページhttps://www.sunray-r.co.jp/

また、同社は国内外に拠点を構え、迅速なサポート体制を整えています。

例えば、中国・韓国・台湾にもアフターサービス拠点を持ち、グローバル市場での対応力も高いことが特徴です。
排ガス処理装置の導入からメンテナンスまで一貫した対応が可能であり、環境保全と経済性を両立させるソリューションを提供しています。

サンレー冷熱株式会社について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

サンレー冷熱は充実したメンテナンス体制とアフターサービスを提供

さらに詳しい情報は公式ホームページでも確認できます。ぜひチェックしてみてください。

サンレー冷熱株式会社の公式ホームページはこちら

◇株式会社双葉製作所

株式会社双葉製作所

引用元:株式会社双葉製作所

双葉製作所は、設計からメンテナンスまで一貫対応し、火力発電所向けの排ガス処理設備を提供する企業です。
特に排煙脱硫・脱硝装置の設計・施工に豊富な実績を持ち、化学プラントや製鉄所にも設備を納入しています。

会社名株式会社双葉製作所
所在地〒110-0005 東京都台東区上野6丁目16番17号
朝日生命上野昭和通ビル
電話番号03-5688-8171
公式ホームページhttp://www.futaba-mfg.co.jp/index.html

また、ガス冷却器や吸収塔の製作において高品質な技術を提供し、火力発電所の環境基準を満たすソリューションを実現しています。

例えば、大阪府の製油所や愛知県の発電所では、高効率な排煙脱硫装置の設計・施工が実施されており、環境負荷低減に貢献しています。

排ガス処理装置について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

【排ガス処理装置】おすすめメーカー7選

◇千代田化工建設株式会社

引用元:千代田化工建設株式会社

千代田化工建設は、火力発電所向けの大規模排ガス処理設備を手掛けるグローバル企業で、特に排煙脱硫・脱硝技術に優れた実績を持ちます。
代表的な技術には、石炭火力発電所向けに多く導入されているCT-121排煙脱硫装置があります。

会社名千代田化工建設株式会社
所在地〒220-8765
神奈川県横浜市西区みなとみらい四丁目 6番2号
みなとみらいグランドセントラルタワー
電話番号045-225-7777
公式ホームページhttps://www.chiyodacorp.com/jp/

また、湿式触媒接触酸化方式(CASOX)を活用し、中小規模の排ガス処理にも対応可能な技術を提供し、幅広いニーズに応えています。

さらに、CO?排出抑制にも積極的に取り組んでおり、燃焼排ガスからのCO?分離回収技術(CCS)を開発し、カーボンニュートラルの実現に貢献しています。

排ガス処理装置について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

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日本のエネルギー発電は約70%以上が火力発電に依存しており、LNG、石炭、石油が主な燃料です。再生可能エネルギーの割合は他国に比べて低く、2030年には36~38%への引き上げが目標とされています。火力発電は電力供給の安定性に貢献していますが、CO₂排出量が多く、温暖化に寄与しています。また、エネルギーの多くを輸入に依存しており、国際情勢の影響を受けやすいという課題も抱えています。

火力発電所では、CO₂、SOx、NOx、ばいじんなどの有害物質が排出されるため、排ガス処理が重要です。脱硫装置や脱硝装置、電気集塵機、バグフィルターが使用され、環境負荷を低減します。環境省のガイドラインに基づき、発電所はCO₂削減や有害物質排出規制を遵守しています。

CO₂分離回収技術(CCS)や化学吸収法などが注目されており、CCSはCO₂を地下に貯留し、CCUは回収したCO₂を利用する技術です。CO₂排出ゼロは難しいため、これらの技術はカーボンニュートラル達成に不可欠です。